JP2005105056A - 熱可塑性樹脂組成物および射出成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 剛性と耐衝撃性のバランスに優れ、かつ、流動性に優れた熱可塑樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体を提供する。
【解決手段】 下記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体。
(A)プロピレン単独重合体部分95〜60重量%と、エチレン含量が20〜55重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分5〜40重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 5〜60重量%
(B)メルトフローレートが100g/10分以上であるプロピレン単独重合体 10〜45重量%
(C)エラストマー 20〜30重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)板状フィラー 5〜15重量%
(F)繊維状フィラー 5〜15重量%
(但し、上記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
【選択図】 なし
【解決手段】 下記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体。
(A)プロピレン単独重合体部分95〜60重量%と、エチレン含量が20〜55重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分5〜40重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 5〜60重量%
(B)メルトフローレートが100g/10分以上であるプロピレン単独重合体 10〜45重量%
(C)エラストマー 20〜30重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)板状フィラー 5〜15重量%
(F)繊維状フィラー 5〜15重量%
(但し、上記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
【選択図】 なし
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体に関するものである。更に詳しくは、剛性と耐衝撃性のバランスに優れ、かつ、流動性に優れた熱可塑性樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体に関するものである。
バンパー、インストルメンタルパネル、ピラー、フェンダー、ドアトリム等の自動車用内外装用成形品は、高剛性、高耐衝撃性であることが要求される。
例えば、特開平5−320446号公報には、自動車材料に適した高剛性、高耐衝撃性の樹脂組成物として、ポリフェニレンエーテルとポリオレフィン樹脂からなる樹脂組成物が記載されている。
例えば、特開平5−320446号公報には、自動車材料に適した高剛性、高耐衝撃性の樹脂組成物として、ポリフェニレンエーテルとポリオレフィン樹脂からなる樹脂組成物が記載されている。
しかし、近年、成形品を薄肉化する要求や成形品を大型化する要求が高くなってきており、成形体の更なる高剛性化、高耐衝撃性化が求められている。
上記の特開平5−320446号公報に記載されている樹脂組成物からなる薄肉化された成形品や大型化された成形品は、剛性や耐衝撃性の要求については、必ずしも満足できるものではなかった。
上記の特開平5−320446号公報に記載されている樹脂組成物からなる薄肉化された成形品や大型化された成形品は、剛性や耐衝撃性の要求については、必ずしも満足できるものではなかった。
本発明の目的は、剛性と耐衝撃性のバランスに優れ、かつ、流動性に優れた熱可塑樹脂組成物および該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体を提供することにある。
本発明者等は、かかる実情に鑑み、鋭意研究の結果、本発明が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
下記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物、および、該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体に係るものである。
(A)プロピレン単独重合体部分(A1)95〜60重量%と、エチレン含量が20〜55重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)5〜40重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 5〜60重量%
(B)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分、測定条件:230℃、21.2N)が100以上であるプロピレン単独重合体 10〜45重量%
(C)エラストマー 20〜30重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)板状フィラー 5〜15重量%
(F)繊維状フィラー 5〜15重量%
(但し、上記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
すなわち、本発明は、
下記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物、および、該熱可塑性樹脂組成物からなる射出成形体に係るものである。
(A)プロピレン単独重合体部分(A1)95〜60重量%と、エチレン含量が20〜55重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)5〜40重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 5〜60重量%
(B)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分、測定条件:230℃、21.2N)が100以上であるプロピレン単独重合体 10〜45重量%
(C)エラストマー 20〜30重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)板状フィラー 5〜15重量%
(F)繊維状フィラー 5〜15重量%
(但し、上記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
本発明によれば、剛性と耐衝撃性のバランスに優れ、かつ、流動性に優れた熱可塑性樹脂組成物および該熱可塑性樹脂成物からなる射出成形体を得ることができる。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)とは、プロピレン単独重合体部分(A1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)からなる共重合体である。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン単独重合体部分(A1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の、それぞれの重量割合は、単独重合体部分(A1)が95〜60重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が5〜40重量%である。好ましくは、単独重合体部分(A1)が90〜65重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が10〜35重量%であり、さらに好ましくは、単独重合体部分(A1)が90〜70重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が10〜30重量%である。(但し、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の全重量を100重量%とする。)
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン単独重合体部分(A1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の、それぞれの重量割合は、単独重合体部分(A1)が95〜60重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が5〜40重量%である。好ましくは、単独重合体部分(A1)が90〜65重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が10〜35重量%であり、さらに好ましくは、単独重合体部分(A1)が90〜70重量%であり、ランダム共重合体部分(A2)が10〜30重量%である。(但し、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の全重量を100重量%とする。)
単独重合体部分(A1)の含有量が過多の場合、衝撃強度が不充分となる場合があり、単独重合体部分(A1)の含有量が過少の場合、剛性が不充分となる場合がある。
ブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)におけるエチレン含量は、20〜55重量%であり、好ましくは、30〜55重量%、さらに好ましくは、35〜50重量%である。(ただし、プロピレン−エチレンランダム共重合体(A2)の全量を100重量%とする。)
プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)におけるエチレン含量が過多あるいは過少の場合、衝撃強度が不充分となる場合がある。
プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)におけるエチレン含量が過多あるいは過少の場合、衝撃強度が不充分となる場合がある。
ブロック共重合体(A)における単独重合体部分(A1)のアイソタクチックペンタッド分率は、剛性や耐熱性の観点から、通常、0.97以上であり、より好ましくは0.98以上であり、さらに好ましくは、0.985以上である。
また、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の固有粘度([η]EP)は、剛性と衝撃性のバランス、ゲルの発生や成形品外観の観点から、通常、1〜8dl/gであり、好ましくは2〜7dl/gである。
ブロック共重合体(A)の製造方法としては、例えば、プロピレン単独重合体部分(A1)を第1工程で製造し、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)を第2工程で製造する方法が挙げられる。
そして、重合触媒としては、例えば、チーグラー触媒やメタロセン触媒が挙げられ、重合方法としては、例えば、スラリー重合法や気相重合法が挙げられる。
そして、重合触媒としては、例えば、チーグラー触媒やメタロセン触媒が挙げられ、重合方法としては、例えば、スラリー重合法や気相重合法が挙げられる。
本発明で用いられるプロピレン単独重合体(B)は、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の単独重合体部分(A1)と同様のプロピレン単独重合体である。
プロピレン単独重合体(B)のメルトフローレート(MFR、単位:g/10分、測定条件:230℃、21.2N)は100以上であり、好ましくは、150以上、さらに好ましくは200以上である。MFRが100より小さい場合、得られる熱可塑性樹脂組成物の流動性が低下し成形性が悪化することがある。
プロピレン単独重合体(B)のメルトフローレート(MFR、単位:g/10分、測定条件:230℃、21.2N)は100以上であり、好ましくは、150以上、さらに好ましくは200以上である。MFRが100より小さい場合、得られる熱可塑性樹脂組成物の流動性が低下し成形性が悪化することがある。
プロピレン単独重合体(B)のアイソタクチックペンタッド分率は、剛性や耐熱性の観点から、通常、0.97以上であり、より好ましくは0.98以上、さらに好ましくは、0.985以上である。
本発明で用いられるエラストマー(C)とは、下記のビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−3)から選ばれる少なくとも1種のエラストマーである。
(C−1)比重が0.91以下のビニル芳香族化合物含有ゴム
(C−2)比重が0.89以下のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
(C−3)プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
(C−1)比重が0.91以下のビニル芳香族化合物含有ゴム
(C−2)比重が0.89以下のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
(C−3)プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
(C−1)ビニル芳香族化合物含有ゴム
ビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)としては、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体等が挙げられ、その共役ジエン部分の二重結合が80%以上水素添加されているものが好ましく、さらに好ましくは85%以上水素添加されているものである。また、GPC(ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー)法による分子量分布(Q値)が2.5以下であるものが好ましく、さらに好ましくは2.3以下のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴム中のビニル芳香族化合物の平均含有量が10〜30重量%であるものが好ましく、さらに好ましくは12〜20重量%のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴムのメルトフローレート(MFR、JIS−K−6758、230℃)が1〜15g/10分であるものが好ましく、さらに好ましくは2〜13g/10分のものである。
ビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)としては、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体等が挙げられ、その共役ジエン部分の二重結合が80%以上水素添加されているものが好ましく、さらに好ましくは85%以上水素添加されているものである。また、GPC(ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー)法による分子量分布(Q値)が2.5以下であるものが好ましく、さらに好ましくは2.3以下のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴム中のビニル芳香族化合物の平均含有量が10〜30重量%であるものが好ましく、さらに好ましくは12〜20重量%のものである。また、ビニル芳香族化合物含有ゴムのメルトフローレート(MFR、JIS−K−6758、230℃)が1〜15g/10分であるものが好ましく、さらに好ましくは2〜13g/10分のものである。
ビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)としては、例えば、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系ゴム(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ゴム(SEPS)、スチレン−ブタジエン系ゴム(SBR)、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン系ゴム(SIS)等のブロック共重合体又はこれらのゴム成分を水添したブロック共重合体等を挙げることができる。また、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム(EPDM)等のオレフィン系共重合体ゴムとスチレン等のビニル芳香族化合物を反応させて得られるゴムも好適に使用することができる。また、2種類以上のビニル芳香族化合物含有ゴムを併用しても良い。
ビニル芳香族化合物含有ゴム(C−1)の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、オレフィン系共重合体ゴムもしくは共役ジエンゴムに対し、ビニル芳香族化合物を重合、反応等により結合させる方法等が挙げられる。
(C−2)エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
本発明で用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)とは、エチレンとα−オレフィンからなるランダム共重合体ゴムであり、そのようなゴムであれば特に制限はない。α−オレフィンは炭素原子数3以上のα−オレフィンであり、例えば、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デセン等が挙げられ、好ましくは、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1であり、2種以上のα−オレフィンを併用してもよい。
本発明で用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)とは、エチレンとα−オレフィンからなるランダム共重合体ゴムであり、そのようなゴムであれば特に制限はない。α−オレフィンは炭素原子数3以上のα−オレフィンであり、例えば、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デセン等が挙げられ、好ましくは、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1であり、2種以上のα−オレフィンを併用してもよい。
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体ゴム、エチレン−ブテン−1ランダム共重合体ゴム、エチレン−ヘキセン−1ランダム共重合体ゴム、エチレン−オクテン−1ランダム共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ブテン−1ランダム共重合体等が挙げられ、好ましくは、エチレン−オクテン−1ランダム共重合体ゴム、エチレン−ブテン−1ランダム共重合体ゴム又はエチレン−ヘキセン−1ランダム共重合体ゴムである。また、2種類以上のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムを併用しても良い。
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)の比重は0.89以下であり、好ましくは0.88以下、さらに好ましくは、0.875以下である。
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−2)のMFR(190℃、21.2N)は0.1g〜40g/10minであり、好ましくは、0.5〜30g/10min、さらに好ましくは、0.5〜20g/10minである。
(C−3)プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−3)としては、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴム、プロピレン−ヘキセン−1ランダム共重合体ゴム、プロピレン−オクテン−1ランダム共重合体ゴム等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴムである。また、2種類以上のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムを併用しても良い。
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム(C−3)としては、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴム、プロピレン−ヘキセン−1ランダム共重合体ゴム、プロピレン−オクテン−1ランダム共重合体ゴム等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−ブテンランダム共重合体ゴムである。また、2種類以上のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体ゴムを併用しても良い。
本発明で用いられるエラストマー(C)として、好ましくは、比重が0.90以下のスチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム(SEBS)、比重が0.88以下であり、MFR(190℃、21.2N)が0.5〜20g/10minであるエチレン−オクテン−1ランダム共重合体、または、比重が0.88以下であり、MFR(190℃、21.2N)が0.5〜20g/10minであるエチレン−ブテン−1ランダム共重合体である。
本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(D)は、下記一般式(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基もしくは置換炭化水素基から選ばれたものであり、そのうち、必ず1個は水素原子である。)で示されるフェノール化合物の一種又は二種以上を酸化カップリング触媒を用い、酸素又は酸素含有ガスで酸化重合せしめて得られる重合体または共重合体である。
上記一般式におけるR1、R2、R3、R4及びR5の具体例としては、水素、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素、メチル、エチル、n−又はiso−プロピル、pri−、sec−又はt−ブチル、クロロエチル、ヒドロキシエチル、フェニルエチル、ベンジル、ヒドロキシメチル、カルボキシエチル、メトキシカルボニルエチル、シアノエチル、フェニル、クロロフェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、アリルなどがあげられる。上記一般式の具体例としては、フェノール、o−、m−又はp−クレゾール、2,6−、2,5−、2,4−又は3,5−ジメチルフェノール、2−メチル−6−フェニルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール、2,6−ジエチルフェノール、2−メチル−6−エチルフェノール、2,3,5−、2,3,6−又は2,4,6−トリメチルフェノール、3−メチル−6−t−ブチルフェノール、チモール、2−メチル−6−アリルフェノールなどがあげられる。更に、上記一般式以外のフェノール化合物、例えば、ビスフェノール−A、テトラブロモビスフェノール−A、レゾルシン、ハイドロキノン、ノボラック樹脂のような多価ヒドロキシ芳香族化合物と、上記一般式で示されるフェノール化合物とを共重合体の原料としてもよい。これらの化合物の中では、2,6−ジメチルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール、3−メチル−6−t−ブチルフェノール及び2,3,6−トリメチルフェノールが好ましい。
フェノール化合物を酸化重合せしめる際に用いる酸化カップリング触媒は、特に限定されるものではなく、重合能を有する如何なる触媒でも使用できる。
本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(D)ポリフェニレンエーテル系樹脂の製造法は、例えば米国特許第3306874号公報、同第3306875号公報及び同第3257357号公報並びに特公昭52−17880号公報、特開昭50−51197号公報、特開平1−304119号公報等に記載されている。
本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(D)の具体例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ブチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジプロペニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジラウリル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメトキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジエトキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メトキシ−6−エトキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−エチル−6−ステアリルオキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−エトキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−クロロ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(3−メチル−6−t−ブチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,5−ジブロモ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジベンジル−1,4−フェニレンエーテル)及びこれらの重合体を構成する繰り返し単位の複数種を含む各種共重合体をあげることができる。共重合体の中には2,3,6−トリメチルフェノール、2,3,5,6−テトラメチルフェノール等の多置換フェノールと2,6−ジメチルフェノールとの共重合体等も含む。これらポリフェニレンエーテル系樹脂のうちで好ましいものはポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)及び2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体である。
本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(D)の分子量は、目的によってその好適な範囲が異なるため一概にその範囲は定められないが、一般に30℃のクロロホルム中で測定した極限粘度で表わして0.1〜0.7dl/g、好ましくは0.3〜0.6dl/gである。
本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂(D)は、上記重合体または上記共重合体に対し、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン及びクロルスチレン等のスチレン系化合物をグラフトさせて変性した共重合体でもよい。
本発明で用いられる板状フィラー(E)とは、鱗片状の形状を有するもので、面長と厚さの比が100/1程度以上のものが好ましい。具体的には、タルク、マイカ、雲母、ガラスフレーク等が例示される。これらの中では、タルクが好ましい。
タルクの平均粒子径は、通常、10μm以下であり、好ましくは5μm以下である。ここでタルクの平均粒子径とは、遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて水、アルコール等の分散媒中に懸濁させて測定した篩下法の積分分布曲線から求めた50%相当粒子径D50のことを意味する。
また、タルクは無処理のまま使用しても良く、ポリプロピレン系樹脂との界面接着性を向上させ、ポリプロピレン系樹脂に対する分散性を向上させるために、通常知られているシランカップリング剤、チタンカップリング剤や界面活性剤で表面を処理して使用しても良い。界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸塩類等が挙げられる。
本発明で用いられる繊維状フィラー(F)は、繊維状の形状を有するものであり、塩基性硫酸マグネシウム繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ワラストナイト、ウイスカー、ゾノトライト等が例示される。これらの中では、塩基性硫酸マグネシウム繊維、ワラストナイトが好ましい。繊維状フィラーの長径と短径の比が2以上のものが剛性改良の観点から望ましい。
本発明で用いられる塩基性硫酸マグネシウム繊維としては、たとえば、原料として硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムを用いて、水熱合成により得られる繊維が絡み凝集した状態である塩基性硫酸マグネシウムのスラリーを、せん断効果の高い分散装置を使用して湿式で処理し、繊維が絡み凝集した状態である塩基性硫酸マグネシウム繊維を解繊して分散すると同時に、20μm以上の繊維を折損させて平均繊維長を7〜12μmに調整した後、濾過、脱水、乾燥して得られる塩基性硫酸マグネシウム繊維が挙げられる。
本発明で用いられる塩基性硫酸マグネシウム繊維の一次繊維に含まれる繊維の平均繊維長は好ましくは、7〜12μmである。
本発明で用いられる塩基性硫酸マグネシウム繊維は、モンタン蝋等により、表面が処理されたものを用いることが可能である。
本発明で用いられる塩基性硫酸マグネシウム繊維の製造方法は、特に限定されないが、特開2003−73524に開示された方法によって製造することが可能である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、前述の(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物であって、前述の(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物の全量を100重量%とする。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の含有量は、5〜60重量%である。(A)の添加量が過少の場合、耐衝撃強度の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発明で用いられるプロピレン単独重合体(B)の含有量は、10〜45重量%である。(B)の添加量が過少の場合、得られる熱可塑性樹脂組成物の流動性が低下したり、成形性が悪化することがある。過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発明で用いられるエラストマー(C)の含有量は、20〜30重量%である。(C)の添加量が過少の場合、耐衝撃強度の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、ポリフェニレンエーテル樹脂(C)を含有させても良く、その含有量は、含有量は、0〜40重量%である。(D)が過多の場合、耐薬品性が悪化する場合がある。
本発発明で用いられる板状フィラー(E)の含有量は、5〜15重量%である。(E)の添加量が過少の場合、剛性の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発発明で用いられる繊維状フィラー(F)の含有量は、5〜15重量%である。(F)の添加量が過少の場合、剛性の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発明で用いられるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の含有量は、5〜60重量%である。(A)の添加量が過少の場合、耐衝撃強度の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発明で用いられるプロピレン単独重合体(B)の含有量は、10〜45重量%である。(B)の添加量が過少の場合、得られる熱可塑性樹脂組成物の流動性が低下したり、成形性が悪化することがある。過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発明で用いられるエラストマー(C)の含有量は、20〜30重量%である。(C)の添加量が過少の場合、耐衝撃強度の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、剛性が低下する場合がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、ポリフェニレンエーテル樹脂(C)を含有させても良く、その含有量は、含有量は、0〜40重量%である。(D)が過多の場合、耐薬品性が悪化する場合がある。
本発発明で用いられる板状フィラー(E)の含有量は、5〜15重量%である。(E)の添加量が過少の場合、剛性の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発発明で用いられる繊維状フィラー(F)の含有量は、5〜15重量%である。(F)の添加量が過少の場合、剛性の改良効果が十分でない場合があり、過多の場合、耐衝撃強度が低下する場合がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法としては、各成分を混合し、混練する方法が挙げられ、混練に用いられる装置としては、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、熱ロール等が挙げられる。混練の温度は、通常、170〜250℃であり、時間は、通常、1〜20分である。また、各成分の混合は同時に行なってもよく、分割して行なってもよい。各成分を分割して混合する場合、混練順序は特に限定されるものではない。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防止剤、架橋剤、滑剤等の添加剤を配合しても良い。
本発明の射出成形体は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を、射出成形法によって、成形して得られるものである。
本発明の射出成形体の用途としては、例えば、自動車用部品、電気製品・電子製品用部品、建材部品等が挙げられ、好ましくはドアトリム、サイドモール、フェンダー、オーバーフェンダー、サイドシルガーニッシュ、バンパースカート、スポイラー、マッドガード、インナーパネル、ピラー、インストルメンタルパネル及びバンパー等自動車用部品である。本樹脂組成物は、剛性、流動性が優れるため特に、自動車用インストルメントパネル部品、バンパー部品として好適に使用される。
本発明の射出成形体の用途としては、例えば、自動車用部品、電気製品・電子製品用部品、建材部品等が挙げられ、好ましくはドアトリム、サイドモール、フェンダー、オーバーフェンダー、サイドシルガーニッシュ、バンパースカート、スポイラー、マッドガード、インナーパネル、ピラー、インストルメンタルパネル及びバンパー等自動車用部品である。本樹脂組成物は、剛性、流動性が優れるため特に、自動車用インストルメントパネル部品、バンパー部品として好適に使用される。
以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例における物性値の測定法を以下に示した。
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
ASTM D1238に従って測定した。測定温度は230℃であり、荷重は21.2Nで測定した。
実施例および比較例における物性値の測定法を以下に示した。
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
ASTM D1238に従って測定した。測定温度は230℃であり、荷重は21.2Nで測定した。
(2)引張降伏点強度(単位:MPa)および引張伸び(単位:%)
ASTM D638に従って、射出成形によって得られた3.2mm厚の試験片を使用して、23℃における引張破断点強度、引張伸びを測定した。
ASTM D638に従って、射出成形によって得られた3.2mm厚の試験片を使用して、23℃における引張破断点強度、引張伸びを測定した。
(3)IZOD衝撃強度(単位:KJ/m2)
ASTM D256に従って、3.2mm厚の試験片を使用して23℃におけるノッチ付きのアイゾット衝撃強度を測定した。
ASTM D256に従って、3.2mm厚の試験片を使用して23℃におけるノッチ付きのアイゾット衝撃強度を測定した。
(4)極限粘度([η]、単位:dl/g)
ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1、0.2および0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。極限粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491頁に記載の計算方法、すなわち、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求めた。ポリプロピレンについては、溶媒としてテトラリンを用い、温度135℃で評価した。
ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1、0.2および0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。極限粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491頁に記載の計算方法、すなわち、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求めた。ポリプロピレンについては、溶媒としてテトラリンを用い、温度135℃で評価した。
(5)分子量分布(Q値)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下に示した条件で測定した。
GPC:Waters社製 150C型
カラム:昭和電工社製 Shodex 80 MA 2本
サンプル量:300μl(ポリマー濃度0.2wt%)
流量:1ml/min
温度:135℃
溶媒:o−ジクロルベンゼン
東洋曹達社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子量の検量線を作成した。検量線を用いて検体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を求め分子量分布の尺度としてQ値=重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)を求めた。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下に示した条件で測定した。
GPC:Waters社製 150C型
カラム:昭和電工社製 Shodex 80 MA 2本
サンプル量:300μl(ポリマー濃度0.2wt%)
流量:1ml/min
温度:135℃
溶媒:o−ジクロルベンゼン
東洋曹達社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子量の検量線を作成した。検量線を用いて検体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を求め分子量分布の尺度としてQ値=重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)を求めた。
(6)アイソタクチックペンタッド分率(単位:%)
アイソタクチック・ペンタッド分率は、A.Zambelliらによって、Macromolecules,6,925(1973)に発表、記載されている方法に従って測定した。すなわち、13C−NMRを使用して測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック連鎖、換言すれば、プロピレンモノマー単位が5個連続してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレンモノマー単位の分率を求めた。ただし、NMRの吸収ピークの帰属に関しては、その後発刊されたMacromolecules,8,687(1975)に基づいて行った。
具体的には、13C−NMRスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中のmmmmピークの面積分率としてアイソタクチック・ペンタッド分率を測定した。この方法により英国NATIONAL PHYSICAL LABORATORYのNPL標準物質 CRM No.M19−14 PolypropylenePP/MWD/2のアイソタクチックペンタッド分率を測定したところ、0.944であった。
アイソタクチック・ペンタッド分率は、A.Zambelliらによって、Macromolecules,6,925(1973)に発表、記載されている方法に従って測定した。すなわち、13C−NMRを使用して測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック連鎖、換言すれば、プロピレンモノマー単位が5個連続してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレンモノマー単位の分率を求めた。ただし、NMRの吸収ピークの帰属に関しては、その後発刊されたMacromolecules,8,687(1975)に基づいて行った。
具体的には、13C−NMRスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中のmmmmピークの面積分率としてアイソタクチック・ペンタッド分率を測定した。この方法により英国NATIONAL PHYSICAL LABORATORYのNPL標準物質 CRM No.M19−14 PolypropylenePP/MWD/2のアイソタクチックペンタッド分率を測定したところ、0.944であった。
(7)プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の全ブロック共重合体(A)に対する重量比率(X、重量%)及びプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)中のプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)のエチレン含量:[(C2')EP、重量%]、及びプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)中のエチレン含量[(C2')、重量%]
下記の条件で測定した13C−NMRスペクトルから、Kakugoらの報告(Macromolecules 1982,15,1150-1152)に基づいて求めた。
10mmΦの試験管中で約200mgのプロピレン−エチレンブロック共重合体を3mlのオルソジクロロベンゼンに均一に溶解させて試料を調整し、その試料の13C−NMRスペクトルを下記の条件下で測定した。
測定温度:135℃
パルス繰り返し時間:10秒
パルス幅:45°
積算回数:2500回
下記の条件で測定した13C−NMRスペクトルから、Kakugoらの報告(Macromolecules 1982,15,1150-1152)に基づいて求めた。
10mmΦの試験管中で約200mgのプロピレン−エチレンブロック共重合体を3mlのオルソジクロロベンゼンに均一に溶解させて試料を調整し、その試料の13C−NMRスペクトルを下記の条件下で測定した。
測定温度:135℃
パルス繰り返し時間:10秒
パルス幅:45°
積算回数:2500回
(8)プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の極限粘度([η]EP、単位:dl/g)
プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の極限粘度[η]EPは、プロピレン単独重合体部分(A1)と全ブロック共重合体(A)の各々の極限粘度を測定することにより、次式から算出した。
[η]EP=[η]T/X−(1/X−1)[η]P
[η]P:プロピレン単独重合体部分の極限粘度(dl/g)
[η]T:ブロック共重合体全体の極限粘度(dl/g)
なお、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)中のプロピレン単独重合体部分(A1)の極限粘度[η]Pは、その製造時に、第一工程であるプロピレン単独重合体部分(A1)の製造後に重合槽内より取り出し、取り出されたプロピレン単独重合体から[η]Pを求めた。
プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)におけるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)の極限粘度[η]EPは、プロピレン単独重合体部分(A1)と全ブロック共重合体(A)の各々の極限粘度を測定することにより、次式から算出した。
[η]EP=[η]T/X−(1/X−1)[η]P
[η]P:プロピレン単独重合体部分の極限粘度(dl/g)
[η]T:ブロック共重合体全体の極限粘度(dl/g)
なお、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)中のプロピレン単独重合体部分(A1)の極限粘度[η]Pは、その製造時に、第一工程であるプロピレン単独重合体部分(A1)の製造後に重合槽内より取り出し、取り出されたプロピレン単独重合体から[η]Pを求めた。
実施例1〜2および比較例1〜2
(試料)
(A)プロピレン−エチレンブロック共重合体(成分A)
特開平10−212319号広報記載の触媒を用い、以下の構造のプロピレン−エチレンブロック共重体を得た。
MFR90g/10分(230℃)、プロピレン単独重合体部分の分子量分布(Q値)4.0、極限粘度([η]P)0.8dl/g、アイソタクチックペンタッド分率0.99、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分の極限粘度([η]EP)6.0dl/g、プロピレン−エチレンランダム共重合体のエチレン含量(C2')EP40重量%、プロピレン−エチレンブロック共重合体に対するプロピレン−エチレンランダム共重合体の重量割合は12重量%であった。
(試料)
(A)プロピレン−エチレンブロック共重合体(成分A)
特開平10−212319号広報記載の触媒を用い、以下の構造のプロピレン−エチレンブロック共重体を得た。
MFR90g/10分(230℃)、プロピレン単独重合体部分の分子量分布(Q値)4.0、極限粘度([η]P)0.8dl/g、アイソタクチックペンタッド分率0.99、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分の極限粘度([η]EP)6.0dl/g、プロピレン−エチレンランダム共重合体のエチレン含量(C2')EP40重量%、プロピレン−エチレンブロック共重合体に対するプロピレン−エチレンランダム共重合体の重量割合は12重量%であった。
(B)プロピレン単独重合体(成分B)
特開平10−212319号広報記載の触媒を用い、以下の構造のプロピレン−エチレンブロック共重体を得た。
分子量分布(Q値)が4.2であり(Mw=88000、Mn=21000)、極限粘度([η]P)が0.77dl/gであり、アイソタクチックペンタッド分率が0.99であり、MFR(230℃)が320g/10分であるプロピレン単独重合体を用いた。
特開平10−212319号広報記載の触媒を用い、以下の構造のプロピレン−エチレンブロック共重体を得た。
分子量分布(Q値)が4.2であり(Mw=88000、Mn=21000)、極限粘度([η]P)が0.77dl/gであり、アイソタクチックペンタッド分率が0.99であり、MFR(230℃)が320g/10分であるプロピレン単独重合体を用いた。
(C)エラストマー
(C−1)エチレン−ブテンランダム共重合体(成分C−1)
商標:タフマーA6050、三井化学社製
MFR(190℃)は6g/10minであり、比重は0.863であった。
(C−2)水添スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(成分C−2)
商標:タフテックH1062、旭化成工業社製
MFR(230℃)は4.5g/10minであり、比重は0.89であった。
(C−1)エチレン−ブテンランダム共重合体(成分C−1)
商標:タフマーA6050、三井化学社製
MFR(190℃)は6g/10minであり、比重は0.863であった。
(C−2)水添スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(成分C−2)
商標:タフテックH1062、旭化成工業社製
MFR(230℃)は4.5g/10minであり、比重は0.89であった。
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂(成分D)
2,6−ジメチルフェノールを単独重合することによって得られたクロロホルム溶液(濃度:0.50g/dl)、,30℃での固有粘度が0.40のポリフェニレンエーテルを用いた。
2,6−ジメチルフェノールを単独重合することによって得られたクロロホルム溶液(濃度:0.50g/dl)、,30℃での固有粘度が0.40のポリフェニレンエーテルを用いた。
(E)タルク(成分E)
商標:MWHST(林化成社製)、平均粒子径2.7μmのタルク
商標:MWHST(林化成社製)、平均粒子径2.7μmのタルク
(F)繊維状フィラー(成分F)
商標:モスハイジA(宇部マテリアルズ社製)、塩基性硫酸マグネシウム
(G)その他の成分(成分G)
水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(成分G)
商標:セプトン2104(クラレ社製)、スチレン分率65重量%、密度0.97g/cm3
商標:モスハイジA(宇部マテリアルズ社製)、塩基性硫酸マグネシウム
(G)その他の成分(成分G)
水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(成分G)
商標:セプトン2104(クラレ社製)、スチレン分率65重量%、密度0.97g/cm3
実施例1
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度260℃、金型温度50℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度260℃、金型温度50℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
実施例2
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度200℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度230℃、金型温度30℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
表1に示した配合割合の各成分を混合し、シリンダー温度200℃、スクリュー回転数200rpmに設定した二軸混練機(東芝機械製、TEM50A)のホッパーから投入した後、これらの成分を溶融混練したものをストランドカットしてペレット状の樹脂組成物を得た。得られたペレットを射出成形機(東芝機械製 IS100EN)を用いシリンダー温度230℃、金型温度30℃に設定し、各試験片を成形した。得られた試験片を用いて曲げ弾性率、曲げ強度、Izod衝撃強度を測定した。この結果を表1に示した。
比較例1
表1に示した配合割合の各成分を用いた以外が実施例1と同様に実施した。結果を表1に示した。
表1に示した配合割合の各成分を用いた以外が実施例1と同様に実施した。結果を表1に示した。
本発明の要件を満足する実施例1および2は、引張降伏点強度が高く、剛性と衝撃強度のバランスに優れていることが分かる。本発明の要件である繊維状フィラー(F)を含有しない比較例1は、引張降伏点強度に劣り、剛性と衝撃強度のバランスが不充分であることが分かる。
Claims (3)
- 下記(A)〜(F)を含む熱可塑性樹脂組成物。
(A)プロピレン単独重合体部分(A1)95〜60重量%と、エチレン含量が20〜55重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A2)5〜40重量%からなるプロピレン−エチレンブロック共重合体 5〜60重量%
(B)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分、測定条件:230℃、21.2N)が100以上であるプロピレン単独重合体 10〜45重量%
(C)エラストマー 20〜30重量%
(D)ポリフェニレンエーテル樹脂 0〜40重量%
(E)板状フィラー 5〜15重量%
(F)繊維状フィラー 5〜15重量% - 請求項1に記載の熱可塑性樹脂からなる射出成形体。
- 射出成形体が自動車内外装材である請求項2に記載の射出成形体。
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- 2003-09-29 JP JP2003337762A patent/JP2005105056A/ja active Pending
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